人類基因組編寫計劃不夠「接地氣」，推「縮減版」望加快籌資

2016年6月2日，國際科學家宣布籌資1億美元啟動「人類基因組編寫計劃」（ GP-write），目標包括在10年內合成一條完整的人類基因組，把合成大型基因組的成本降低為現在的千分之一。

這也被稱為人類正在向可以「書寫生命密碼」的「造物主」靠攏。但雄心勃勃的項目在啟動近2年後卻毫無進展。據《科學》（Science）官網5月1日報道，該項目此前因目標過於宏大受到爭議而得不到任何資金支持。

現在，發起者們迫於壓力不得不優先提出一個「縮減版」項目：合成防病毒感染的人類細胞。

這份「縮減版」被稱為「重編碼計劃」。 實際上，重編碼創建抗病毒細胞系也是GP-write的幾個先導項目之一，這些先導項目本意是用來發展合成全部基因組所需的技術。人類抗病毒細胞系會幫助公司生產沒有病毒污染風險的疫苗、抗體和其他生物類藥品。它也有助於製備和人類蛋白質類似的化學修飾蛋白質藥物，以此降低人體免疫系統的排斥風險。

「我們有很充分的理由相信能夠製備出可以完全抵禦所有已知病毒的細胞，也可能還會設計出其他特徵，包括抗朊病毒和抗癌症。」紐約大學醫學中心遺傳學者Jef Boeke在日前舉行的GP-write波士頓會議上提到，Boeke是GP-write項目的共同領導者之一。

外界對這種優先轉變也普遍持支持態度。「這是一個很妙的主意，它更切合實際應用，而不僅僅是DNA合成本身。」瑞士聯邦理工學院的合成生物學家Martin Fussenegger表示。

確實，GP-write項目正是希望通過一改此前的目標宏大，用「接地氣」來吸引投資者。共同領導者之一、生物技術律師Nancy Kelley表示， 「基於現在聚焦於防病毒的細胞系，籌資應該變得容易一些。」

不過，GP-write組織者的目標仍然是提高DNA技術，而非創建一種特定的產品。哥倫比亞大學醫學中心的合成生物學家、 GP-write科學執行委員會成員Harris Wang表示，「這個設想是為了發展基因編輯和合成技術快速、容易地完成這件事情。」Wang補充，這個「極其安全」的人類細胞系項目，在複雜程度、難度和設計維度方面都能「恰如其分」地推動技術的前進。

Boeke、Kelley，以及哈佛大學遺傳學者George Church等作為共同領導者的這一項目，最初是希望從頭開始合成完整的人類基因組，該項目要求對目前描述人類基因組的30億DNA鹼基對進行詳盡複雜的再組裝。

然而，GP-write至今沒有籌集到啟動之初提到的1億美元資金來開展項目。正因如此，項目領導者將這份龐大計划下調至「重編碼計劃」。即使收斂了雄心，這份「縮減版」計劃也難以快速實現，它可能仍需要10年或更長的時間才能完成。

「重編碼計劃」中，科學家將「密碼子」作為目標。在蛋白質合成時，信使RNA鏈上相鄰的3個鹼基決定了一個氨基酸。例如，GCU對應的是丙氨酸，AAA對應的是賴氨酸，AUG對應的則是蛋氨酸。但除了這些決定氨基酸種類的密碼子之外，還有一些多餘的密碼子存在，這些多餘的密碼子通常會執行相同的功能。

因此「重編碼計劃」的科學家希望能清除這些多餘的密碼子，用單純的三聯體密碼子取而代之。通過替代這些多餘的密碼子，科學家也消除了那些病毒用於組裝自身蛋白質的密碼子。

此前這種類似的替換工作已經在細菌身上實現，但將該技術應用於人類則面臨相當大的挑戰。由於操作量的大幅提高，它將不是一般常用的基因剪切-粘貼工具，例如CRISPR可以完成的。

正是如此，在這樣的情形下，相比基因編輯，基因編寫更受青睞。Boeke提到，「這就好比你在編輯一則簡短的故事，如果改動太多，你可能會直接重新編寫這整個該死的東西。」

目前，合成10個DNA密碼子需要花費1美元。以此計算人類擁有30億鹼基對的基因組，重新合成它們是一道昂貴的命題。「重編程計劃」的科學家希望能通過重新降低成本。

值得一提的是，在前述GP-write波士頓會議上，法國製藥公司Cellectis已表示會捐出他們的專業基因編輯技術TALENS 。但除此之外，還沒有資金捐贈者站出來積極響應。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！